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详解Python迭代和迭代器

2020-01-04 17:34:34
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来源:转载
供稿:网友
这篇文章主要为大家详细介绍了Python迭代和迭代器,感兴趣的小伙伴们可以参考一下
 

我们将要来学习python的重要概念迭代和迭代器,通过简单实用的例子如列表迭代器和xrange。

可迭代

一个对象,物理或者虚拟存储的序列。list,tuple,strins,dicttionary,set以及生成器对象都是可迭代的,整型数是不可迭代的。如果你不确定哪个可迭代哪个不可以,你需要用python内建的iter()来帮忙。

>>> iter([1,2,3])<listiterator object at 0x026C8970>>>> iter({1:2, 2:4})<dictionary-keyiterator object at 0x026CC1B0>>>> iter(1234)Traceback (most recent call last): File "<pyshell#145>", line 1, in <module>  iter(1234)TypeError: 'int' object is not iterable

iter()为list返回了listiterator对象,为dictionary返回了dictionary-keyiterator对象。类似对其他可迭代类型也会返回迭代器对象。

iter()用在自定义的类型会怎样呢?我们先自己定义一个String类:

class String(object): def __init__(self, val):  self.val = val def __str__(self):  return self.valst = String('sample string')

那么,st是可迭代的吗?

>>> iter(st)TypeError: 'String' object is not iterable

你可能会有几个问题要问:

怎么让自定义的类型可迭代?
iter()究竟做了些什么?

让我们补充String类来找找答案

class String(object):  def __init__(self, val):    self.val = val  def __str__(self):    return self.val  def __iter__(self):    print "This is __iter__ method of String class"    return iter(self.val) #self.val is python string so iter() will return it's iterator>>> st = String('Sample String')>>> iter(st)This is __iter__ method of String class<iterator object at 0x026C8150>

在String类中需要一个'__iter__'方法把String类型变成可迭代的,这就是说'iter'内部调用了'iterable.__iter__()'

别急,不是只有增加'__iter()'方法这一种途径

class String(object):  def __init__(self, val):    self.val = val  def __str__(self):    return self.val  def __getitem__(self, index):    return self.val[index]>>> st = String('Sample String')>>> iter(st)<iterator object at 0x0273AC10>

‘itr'也会调用'iterable.__getitem__()',所以我们用'__getitem__'方法让String类型可迭代。

如果在String类中同时使用'__iter__()'和'__getitem__()',就只有'__iter__'会起作用。

自动迭代

for循环会自动迭代

for x in iterable:  print x

我们可以不用for循环来实现吗?

def iterate_while(iterable):  index = 0  while(i< len(iterable)):    print iterable[i]    i +=1

这样做对list和string是管用的,但对dictionary不会奏效,所以这绝对不是python式的迭代,也肯定不能模拟for循环的功能。我们先看迭代器,等下回再过头来。

迭代器

关于迭代器先说几条………..

1. 迭代器对象在迭代过程中会会产生可迭代的值,`next()`或者`__next()__`是迭代器用来产生下一个值的方法。
2. 它会在迭代结束后发出StopIteration异常。
3. `iter()`函数返回迭代器对象
4. 如果`iter()`函数被用在迭代器对象,它会返回对象本身
我们试一试模仿for循环

def simulate_for_loop(iterable):  it = iter(iterable)  while(True): try:   print next(it) except StopIteration:   break>>> simulate_for_loop([23,12,34,56])23123456

前面我们看过了iterable类,我们知道iter会返回迭代器对象。

现在我们试着理解迭代器类的设计。

class Iterator:  def __init__(self, iterable)    self.iterable = iterable  .  .  def __iter__(self): #iter should return self if called on iterator    return self  def next(self): #Use __next__() in python 3.x    if condition: #it should raise StopIteration exception if no next element is left to return      raise StopIteration

我们学了够多的迭代和迭代器,在python程序中不会用到比这更深的了。

但是为了学习的目的我们就到这儿。。。。

列表迭代器

你可能会在面试中写这个,所以打起精神来注意了

class list_iter(object):  def __init__(self, list_data):    self.list_data = list_data    self.index = 0  def __iter__(self):    return self  def next(self):  #Use __next__ in python 3.x    if self.index < len(self.list_data):      val = self.list_data[self.index]      self.index += 1       return val    else:      raise StopIteration()

我们来用`list_iter`自己定义一个列表迭代器

class List(object):  def __init__(self, val):    self.val = val  def __iter__(self):    return list_iter(self.val)>>> ls = List([1,2,34])>>> it = iter(ls)>>> next(it)1>>> next(it)2>>> next(it)34>>> next(it)Traceback (most recent call last): File "<pyshell#254>", line 1, in <module>  next(it) File "<pyshell#228>", line 13, in next  raise StopIteration()StopIteration

xrange

从一个问题开始——xrange是迭代还是迭代器?

我们来看看

>>> x = xrange(10)>>> type(x)<type 'xrange'>

几个关键点:

1. `iter(xrange(num))`应该被支持
2. 如果`iter(xrange(num))`返回同样的对象(xrange类型)那xrange就是迭代器
3. 如果`iter(xrange(num))`返回一个迭代器对象那xrange就是迭代

>>> iter(xrange(10))<rangeiterator object at 0x0264EFE0>

它返回了rangeiterator,所以我们完全可以叫它迭代器。

让我们用最少的xrange函数实现自己的xrange

xrange_iterator

class xrange_iter(object):  def __init__(self, num):    self.num = num    self.start = 0  def __iter__(self):    return self  def next(self):    if self.start < self.num:      val = self.start      self.start += 1      return val    else:      raise StopIteration()

my xrange

class my_xrange(object):  def __init__(self, num):    self.num = num  def __iter__(self):    return xrange_iter(self.num)>>> for x in my_xrange(10): print x,0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

以上就是本文的全部内容,希望对大家学习掌握Python迭代和迭代器有所帮助。


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